本發(fā)明涉及無線微基站技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種230MHz微基站及其組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)：

目前移動(dòng)通信經(jīng)歷了2G、3G、4G的發(fā)展歷程，誕生了宏基站與微基站的建設(shè)方案。這些方案都是基于公網(wǎng)頻段的，面向的使用對(duì)象是人，其主要的特點(diǎn)是移動(dòng)性與通話特性。而電力專用授權(quán)頻段在230MHz，是非連續(xù)的，并沒有專用的微基站去解決這一問題。

目前，典型的公網(wǎng)微基站針對(duì)的是連續(xù)頻段，通過通用的RF(Radio Frequency，無線射頻)芯片與基帶芯片就可以完成基站的設(shè)計(jì)。通過RF芯片進(jìn)行簡(jiǎn)單的降頻處理，就可以適用于1.8G、900MHz等移動(dòng)通信使用的頻段。移動(dòng)通信制式適用于全球用戶，其成熟性與適用性程度很高，可以采用GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線服務(wù)技術(shù))、FDD(Frequency Division Duplexing，頻分雙工)、TD_LTE(Time Division Long Term Evolution，分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn))等電信通信制式。

公網(wǎng)基站系統(tǒng)，無論是基于1.8GHz還是900MHz，通過通用的RF芯片與基帶芯片，就可以完成傳統(tǒng)公網(wǎng)基站的設(shè)計(jì)。RF芯片負(fù)責(zé)把高頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為基帶信號(hào)，基帶芯片負(fù)責(zé)對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)等信號(hào)處理后，完成數(shù)據(jù)的提取工作。

230MHz頻段目前主要被能源、軍隊(duì)、氣象、地震、水利、地礦、輕工、建設(shè)等行業(yè)使用；頻點(diǎn)離散，電力能源行業(yè)擁有40個(gè)授權(quán)頻點(diǎn)，是授權(quán)頻點(diǎn)最多的行業(yè)。公網(wǎng)上的RF芯片與基帶芯片無法完成離散頻段的處理工作，其采用的通信組網(wǎng)方式無法繼承公網(wǎng)的組網(wǎng)方式，而需要根據(jù)頻段的特點(diǎn)與電力業(yè)務(wù)的特性，而采取不同的組網(wǎng)策略。

230MHz無線通信系統(tǒng)占用不連續(xù)的頻譜帶寬，其示意圖如圖1所示。每個(gè)25kHz是一個(gè)頻點(diǎn)，傳統(tǒng)的基帶芯片無法應(yīng)對(duì)這種頻譜設(shè)計(jì)，無法對(duì)頻段進(jìn)行劃分，無法完成每個(gè)頻點(diǎn)之間的隔離保護(hù)。

同時(shí)，在組網(wǎng)方面，對(duì)于FDD、TD_LTE等組網(wǎng)方式，其協(xié)議棧過于龐大，對(duì)于處理器的資源消耗過大，與230MHz頻譜資源的分配不匹配。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種230MHz微基站及其組網(wǎng)方法，從而克服現(xiàn)有230MHz無線通信系統(tǒng)不能有效組網(wǎng)的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種230MHz微基站，包括：RF芯片、中頻處理電路和基帶芯片；所述RF芯片用于將230MHz信號(hào)搬移到中頻段，生成中頻信號(hào)并將所述中頻信號(hào)發(fā)送至中頻處理電路；所述中頻處理電路用于對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣后的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，并將所述基帶信號(hào)發(fā)送至基帶芯片；所述基帶芯片用于對(duì)所述基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述中頻處理電路包括：一級(jí)處理電路、二級(jí)處理電路和三級(jí)處理電路；所述一級(jí)處理電路包括三個(gè)相互獨(dú)立的第一數(shù)字控制振蕩器，且三個(gè)第一數(shù)字控制振蕩器用于對(duì)帶寬進(jìn)行分段處理，并降低采樣率；所述二級(jí)處理電路包括多個(gè)相互獨(dú)立的第二數(shù)字控制振蕩器，每個(gè)第二數(shù)字控制振蕩器用于接收相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)字控制振蕩器發(fā)送的中頻信號(hào)，并將所述中頻信號(hào)搬移至零頻率；所述三級(jí)處理電路包括積分梳狀濾波器和多個(gè)相互獨(dú)立的低通濾波器，且所述低通濾波器與所述第二數(shù)字控制振蕩器一一對(duì)應(yīng)，用于處理相對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一數(shù)字控制振蕩器還包括半帶濾波器。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二數(shù)字控制振蕩器的數(shù)量為40。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于如上所述的230MHz微基站的組網(wǎng)方法，包括：將230MHz信號(hào)搬移到中頻段，并將所述230MHz轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)；對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，并分別將采樣后的不同子帶的中頻信號(hào)搬移至零頻率，確定初始基帶信號(hào)；對(duì)所述初始基帶信號(hào)進(jìn)行濾波處理，確定最終的基帶信號(hào)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述分別將采樣后的不同子帶的中頻信號(hào)搬移至零頻率，包括：分別將采樣后的40個(gè)不同子帶的中頻信號(hào)搬移至零頻率。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還包括：通過其中一個(gè)子帶所對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)發(fā)送系統(tǒng)廣播幀，通過其他子帶對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀；所述系統(tǒng)廣播幀包括微基站系統(tǒng)擁有的頻點(diǎn)資源、正在使用的頻點(diǎn)數(shù)、每個(gè)頻點(diǎn)攜帶的終端數(shù)量、可使用的信道競(jìng)爭(zhēng)方式中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種230MHz微基站及其組網(wǎng)方法，通過加入中頻處理電路，實(shí)現(xiàn)在230MHz頻段下傳統(tǒng)RF芯片與基帶芯片的銜接工作，實(shí)現(xiàn)了230MHz微基站的設(shè)計(jì)。結(jié)合230MHz的頻段特性，設(shè)計(jì)三級(jí)處理的中頻處理電路，將離散的中頻信號(hào)搬移至基帶進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)與基帶信號(hào)的轉(zhuǎn)換，使得該230MHz微基站適用于電力業(yè)務(wù)。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中230MHz的頻譜示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中230MHz微基站的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中中頻處理電路的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中230MHz微基站的組網(wǎng)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。

另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的具體實(shí)施方式中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有某些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種230MHz微基站，參見圖2所示，包括：RF芯片10、中頻處理電路20和基帶芯片30。

其中，RF芯片10用于將230MHz信號(hào)搬移到中頻段，生成中頻信號(hào)并將中頻信號(hào)發(fā)送至中頻處理電路20。中頻處理電路20用于對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣后的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，并將基帶信號(hào)發(fā)送至基帶芯片30；基帶芯片30用于對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種230MHz微基站，通過加入中頻處理電路，實(shí)現(xiàn)在230MHz頻段下傳統(tǒng)RF芯片與基帶芯片的銜接工作，實(shí)現(xiàn)了230MHz微基站的設(shè)計(jì)。

本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種230MHz微基站，包括圖2所示的結(jié)構(gòu)，其實(shí)現(xiàn)原理和有益效果參考圖2所示的實(shí)施例。此外，本發(fā)明實(shí)施例中，中頻處理電路20處理來自RF芯片的I/Q數(shù)據(jù)，該I/Q數(shù)據(jù)即為中頻信號(hào)。參見圖3所示，中頻處理電路20包括：一級(jí)處理電路201、二級(jí)處理電路202和三級(jí)處理電路203。

其中，一級(jí)處理電路201包括三個(gè)相互獨(dú)立的第一數(shù)字控制振蕩器NCO(Numerically Controlled Oscillator)，且三個(gè)第一數(shù)字控制振蕩器用于對(duì)帶寬進(jìn)行分段處理，并降低采樣率。具體的，參見圖1所示，由于230MHz的頻譜主要分布于三個(gè)區(qū)域，故本發(fā)明實(shí)施例中采用三個(gè)第一數(shù)字控制振蕩器NCO將12M的帶寬平均分割，分別處理不同區(qū)域的信號(hào)。

同時(shí)，可選的，第一數(shù)字控制振蕩器還包括半帶濾波器，通過半帶濾波器降低數(shù)據(jù)的采樣率。例如，可以使用采樣時(shí)鐘為12.8M的AD(Analog-to-Digital)轉(zhuǎn)換器對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，之后經(jīng)過半帶濾波器后將采樣率降低為6.4M。

二級(jí)處理電路202包括多個(gè)相互獨(dú)立的第二數(shù)字控制振蕩器NCO，每個(gè)第二數(shù)字控制振蕩器用于接收相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)字控制振蕩器發(fā)送的中頻信號(hào)，并將中頻信號(hào)搬移至零頻率。本發(fā)明實(shí)施例中，由于一個(gè)第一數(shù)字控制振蕩器圖1所示頻譜中的三分之一區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)分布有幾個(gè)頻點(diǎn)，則為該第一數(shù)字控制振蕩器分布幾個(gè)相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)字控制振蕩器；即根據(jù)第一數(shù)字控制振蕩器處理的頻點(diǎn)數(shù)分配相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)字控制振蕩器。

具體的，由于230MHz頻段中電力能源行業(yè)擁有40個(gè)授權(quán)頻點(diǎn)，故本發(fā)明實(shí)施例中將第二數(shù)字控制振蕩器的數(shù)量設(shè)置為40，即每個(gè)第二數(shù)字控制振蕩器單獨(dú)處理一個(gè)子帶對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，即將該子帶的中頻信號(hào)搬移到基帶進(jìn)行處理，40路的子帶數(shù)據(jù)在基帶處理前均需單獨(dú)處理；每個(gè)子帶都是一個(gè)單獨(dú)的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用技術(shù))系統(tǒng)，由10個(gè)頻率間隔為2KHz的子載波組成。

三級(jí)處理電路包括積分梳狀濾波器CIC50和多個(gè)相互獨(dú)立的低通濾波器LPF，且低通濾波器與第二數(shù)字控制振蕩器一一對(duì)應(yīng)，用于處理相對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例中，該積分梳狀濾波器(CIC，Cascade Integrator Comb)用于再次降低采樣率。采用積分梳狀濾波器可以減少濾波運(yùn)算中的運(yùn)算次數(shù)，有利于快速運(yùn)算，提高處理效率。之后低通濾波器(Low Pass Filter，LPF)對(duì)每個(gè)子帶的中頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理，從而確定基帶芯片所需的基帶信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的中頻處理電路分為三級(jí)處理，其工作過程具體如下：RF芯片將230M信號(hào)搬移到中頻段，之后第一處理電路使用采樣時(shí)鐘為12.8MHz的AD對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采樣；同時(shí)，利用三個(gè)獨(dú)立的NCO將12M帶寬平均分割，經(jīng)過半帶濾波器后將采樣率降低為6.4MHz。第二級(jí)的二級(jí)處理電路中，工作在6.4MHz的40個(gè)NCO負(fù)責(zé)將40個(gè)單獨(dú)的子帶分別搬移到零頻率；而后經(jīng)過一級(jí)CIC50的下采樣濾波器將采樣率降低到128KHz，工作在128HzK的40個(gè)低通濾波器分別處理40個(gè)子帶的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種230MHz微基站，通過加入中頻處理電路，實(shí)現(xiàn)在230MHz頻段下傳統(tǒng)RF芯片與基帶芯片的銜接工作，實(shí)現(xiàn)了230MHz微基站的設(shè)計(jì)。結(jié)合230MHz的頻段特性，設(shè)計(jì)三級(jí)處理的中頻處理電路，將離散的中頻信號(hào)搬移至基帶進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)與基帶信號(hào)的轉(zhuǎn)換，使得該230MHz微基站適用于電力業(yè)務(wù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種230MHz微基站的組網(wǎng)方法，該230MHz微基站的結(jié)構(gòu)和功能如上所述，參見圖4所示，該組網(wǎng)方法包括：

步驟401：將230MHz信號(hào)搬移到中頻段，并將230MHz轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)。

步驟402：對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，并分別將采樣后的不同子帶的中頻信號(hào)搬移至零頻率，確定初始基帶信號(hào)。

步驟403：對(duì)初始基帶信號(hào)進(jìn)行濾波處理，確定最終的基帶信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種230MHz微基站的組網(wǎng)方法，通過將230MHz信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為基帶芯片可以處理的基帶信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)230MHz微基站的組網(wǎng)，該組網(wǎng)方式簡(jiǎn)單，且適用于電力業(yè)務(wù)。

可選的，上述步驟402中，分別將采樣后的不同子帶的中頻信號(hào)搬移至零頻率，包括：分別將采樣后的40個(gè)不同子帶的中頻信號(hào)搬移至零頻率。由于230MHz頻段中電力能源行業(yè)擁有40個(gè)授權(quán)頻點(diǎn)，故本發(fā)明實(shí)施例中將40個(gè)不同子帶的中頻信號(hào)分別搬移至零頻率。

同時(shí)，通過其中一個(gè)子帶所對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)發(fā)送系統(tǒng)廣播幀，通過其他子帶對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀。具體的，該系統(tǒng)廣播幀包括微基站系統(tǒng)擁有的頻點(diǎn)資源、正在使用的頻點(diǎn)數(shù)、每個(gè)頻點(diǎn)攜帶的終端數(shù)量、可使用的信道競(jìng)爭(zhēng)方式中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。其余39個(gè)頻點(diǎn)作為數(shù)據(jù)傳輸頻點(diǎn)，可以聚合使用，也可以離散使用。每一個(gè)終端根據(jù)廣播幀的情況、攜帶電力業(yè)務(wù)的特性、信號(hào)的質(zhì)量，選擇合適的頻點(diǎn)加入。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種230MHz微基站及其組網(wǎng)方法，通過加入中頻處理電路，實(shí)現(xiàn)在230MHz頻段下傳統(tǒng)RF芯片與基帶芯片的銜接工作，實(shí)現(xiàn)了230MHz微基站的設(shè)計(jì)。結(jié)合230MHz的頻段特性，設(shè)計(jì)三級(jí)處理的中頻處理電路，將離散的中頻信號(hào)搬移至基帶進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)與基帶信號(hào)的轉(zhuǎn)換，使得該230MHz微基站適用于電力業(yè)務(wù)。

以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件?；谶@樣的理解，上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。